(课件网) 第五节 共点力平衡 空中芭蕾平衡的艺术 叠石头的最高境界 石头平衡时，受力有什么特点？ 能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 1.知道什么是共点力；（物理观念） 2.在二力平衡的基础上，经过科学推理，得出共点力平衡条件：物体所受合力为0；（科学思维） 3.会用共点力平衡的条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值。（科学态度与责任） 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 【新课导入】 图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G 的木棒在力 F1 和 F2 的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？ 作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。 一.共点力 限 速40km/s G F2 F1 F1 F2 F3 F f N G 为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。 在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。 平衡状态 ———物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫作平衡状态。 二.寻找共点力的平衡条件 N G 静止在桌面上的木块 F f N G 匀速行驶的汽车 G N f 静止在斜面上的木块 G N N=G G N F f N=G f =F 二力平衡条件:等大、反向、共线. 想一想 从物体受力的角度，满足什么条件下才能保持平衡呢？ 想一想 受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？ 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。 二力平衡时，物体所受的合力为0。 很多情况下物体受到三个力的作用而平衡 G F1 F2 F 据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡 G F 三力平衡条件: 任意两个力的合力与第三个力等大反向，即三力的合力为0。 如果物体受到多个共点力作用，我们可以逐步通过力 的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于0，物体将处于平衡状态。 在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0 (1)三力平衡问题：分析受力；逆向作图；数学方法（解三角形、图解法）。 (2)多力平衡问题：受力分析；正交分解；规范列式；数学方法（解方程组、公式法）。 注意：三角函数等相关数学知识！ 三、求解共点力平衡问题的基本方法： 【例1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为 6 m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取 0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？ 【分析】 将滑梯抽象为一个斜面的模型，以正在匀速滑下的小孩为研究对象。 小孩受到三个力的作用：重力G、斜面的支持力FN和滑动摩擦力 Ff 。 当这三个力的合力为0时，小孩 能在滑板上获得一定速度后匀 速滑下，则斜面的高度即为所 要求的滑梯的高度。 【解析】在图中，沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系。把重力 G 沿两坐标轴方向分解为 F1和 F2， 设斜面倾角为 θ，由于 F2 垂直于 AB、G垂直于 AC，故 F2 和 G的夹角也等于 θ。l、b和 h分别表示 AB、AC和 BC的长度。 根据共点力平衡的条件和直角三角形中三角函数关系可知： 在 x 轴方向上 在 y 轴方向上 【例2】生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊重物的细绳，其一点被一水平绳 BO牵引，使悬绳 AO段和竖直方向成 θ 角。若悬吊物所受的重力为 G，则悬绳 AO和水平绳 BO 所受的拉力各等于多少？ 【分析】 选取两根绳索 ... ...
